РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ РАСХОДА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ЗА ПОДОГРЕВАТЕЛЯМИ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ТЭС
РД 153-34.1-11.314-00
УДК 681.2
Вводится в действие с 20.04.2000
Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
Исполнители Б.Г. ТИМИНСКИЙ, А.Г. АЖИКИН, В.И. ОСИПОВА, Л.В. СОЛОВЬЕВА
Аттестовано Центром стандартизации, метрологии, сертификации и лицензирования Открытого акционерного общества "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС" (Свидетельство об аттестации МВИ от 21 июня 1999 г.)
Утверждено Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 26.01.2000
Первый заместитель начальника А.П. БЕРСЕНЕВ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Настоящая Методика разработана в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96 [2], [14], [7], ГОСТ 8.563.1-97 [З], ГОСТ 8.563.2-97 [4].
1.2. Методика регламентирует порядок выполнения измерений расхода питательной воды за ПВД на ТЭС и устанавливает требования к методу и СИ, подготовке, проведению измерений и обработке результатов измерений.
1.3. Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности измерений расхода питательной воды за ПВД при принятой доверительной вероятности, равной 0,95.
1.4. Методика предназначена для персонала проектных, наладочных и эксплуатирующих оборудование предприятий электроэнергетической отрасли для использования при организации и выполнении измерений расхода питательной воды за ПВД на ТЭС с энергоблоками мощностью 300, 500, 800 и 1200 МВт.
1.5. С выходом настоящей Методики утрачивает силу "Методика выполнения измерений расхода питательной воды за подогревателями высокого давления на тепловых электростанциях: РД 34.11.314-92" (М.: СПО ОРГРЭС, 1993).
1.6. В настоящей Методике приняты следующие сокращения:
АСУ ТП — автоматизированная система управления технологическим процессом
БИК — блок извлечения корня
БЩУ — блочный щит управления
ИВК — информационно-вычислительный комплекс
ИИС — информационная измерительная система
ИК — измерительный комплекс
ИТ — измерительный трубопровод
НТД — научно-техническая документация
ПВД — подогреватель высокого давления
ПИП — первичный измерительный преобразователь
РСИ — регистрирующее средство измерений
СИ — средство измерений
СУ — сужающее устройство
ТП — технологический процесс
ТС — термопреобразователь сопротивления
ТЭП — технико-экономические показатели
ТЭС — тепловая электростанция
ЭЛИ — электронно-лучевой индикатор
2. СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ
2.1. Информация о расходе питательной воды на котел используется при оперативном контроле и управлении ТП и при расчете ТЭП работы ТЭС.
2.2. Место и форма представления и использования информации определяются по [13], согласно которому требуются постоянные измерение и регистрация на приборах, установленных на БЩУ, общего расхода питательной воды на котел и по каждому потоку для парового прямоточного котла. Результаты измерений общего расхода используются для расчета ТЭП, а результаты измерений по потокам и на корпуса — для контроля работы технологического оборудования (оперативный контроль).
2.3. Номинальные значения измеряемого параметра для энергоблоков различной мощности приведены в табл. 1.
Таблица 1
|
Мощность энергоблоков, МВт |
Номинальные значения |
||
|
расхода питательной воды, т/ч |
давления питательной воды, МПа (кгс/см2) |
температуры питательной воды, К (°С) |
|
|
300 500 800 1200 |
950-1000 1600-1800 2600-2800 4000 |
29-31 (290÷310) 29-31 (290÷310) 29-31 (290÷310) 29-31 (290÷310) |
533-548 (260÷275) 533-548 (260÷275) 533-548(260÷275) 533-548 (260÷275) |
3. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Условия измерений должны соответствовать основным положениям разд. 1 и 5—7 ГОСТ 8.563.1-97 [3].
3.2. Климатические условия эксплуатации СИ должны соответствовать условиям их применения, указанным в НТД.
3.3. Диапазоны измерений применяемых СИ должны соответствовать диапазонам изменений контролируемых параметров.
3.4. Измерение расхода питательной воды осуществляется рассредоточенной измерительной системой, составные элементы которой находятся в разных внешних условиях.
На основании [15] и анализа состояния измерений расхода питательной воды можно сделать выводы, что для системы характерен диапазон изменения температуры окружающей среды, приведенный в табл. 2
Таблица 2
|
Элементы измерительной системы |
Диапазон изменения температуры окружающей среды, оС |
|
Измерительный преобразователь расхода Линия связи Вторичный измерительный прибор Агрегатные средства ИИС Устройства представления информации ИВК |
5-40 5-35 15-30 15-25 15-30 |
4. ТРЕБОВАНИЯ К ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
Погрешность измерений расхода питательной воды за ПВД на ТЭС в соответствии с требованиями [10] должна составлять ±1,5% для расчета ТЭП и оперативного контроля.
5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
5.1. Расход питательной воды измеряется методом переменного перепада давления в соответствии с ГОСТ 8.563.1-97 [3], ГОСТ 8.563.2-97 [4] и ГОСТ 8.563.3-97 [5].
5.2. Уравнение массового расхода питательной воды приведено в разд. 5 ГОСТ 8.563.1-97 [3].
5.3. Порядок измерения массового расхода осуществляется в соответствии с п. 5.3 ГОСТ 8.563.1-97 [3].
5.4. Определение физических свойств контролируемой среды осуществляется в соответствии с п. 5.4 ГОСТ 8.563.1-97 [3].
5.5. Измерения расхода питательной воды выполняются на прямолинейном участке трубопровода после байпаса, до отборов на впрыски, перед регулирующим клапаном (общий расход воды на котел) и на каждом трубопроводе или на каждом корпусе двухкорпусных котлов.
5.6. При измерении расхода питательной воды необходимо проводить измерения параметров ее состояния (давления, температуры) в соответствии с пп. 6.2.11; 6.3 и 6.4 ГОСТ 8.563.2-97 [4].
5.7. В зависимости от типа СИ, используемых на ТЭС, применяются два основных варианта компоновки измерительных систем:
децентрализованная измерительная система с использованием локальных вторичных показывающих, регистрирующих приборов (рис. 1);
централизованная измерительная система с использованием средств вычислительной техники (рис. 2).
Рис. 1. Структурная схема измерительной системы с использованием локального РСИ (децентрализованная система):
1 – СУ в трубопроводе; 2 – соединительные линии от СУ к ПИП; 3 – ПИП перепада давления; 4 – линия связи от ПИП перепада давления до БИК; 5 – БИК; 6 – линия связи от БИК до РСИ; 7 – РСИ перепада давления; 8 – ТС; 9 – РСИ температуры питательной воды;
10 – измерительный преобразователь давления; 11 – РСИ давления; 12 – линия связи от ТС до РСИ
Рис. 2. Структурная схема измерительной системы с использованием ИИС и ИВК АСУ ТП (централизованная система):
1 – СУ в трубопроводе; 2 – соединительные линии от СУ к ПИП; 3 – ПИП давления;
3а – ПИП перепада давления; 4 – линия связи от ПИП к измерительной подсистеме;
5 – измерительная подсистема (ИИС, ИВК АСУ ТП); 6 – линия связи передачи кодового сигнала к вычислительной подсистеме; 7 – вычислительная подсистема (ИВК АСУ ТП);
8 – линия передачи обработанной информации от вычислительной подсистемы к средствам представления информации; 9 – средства представления информации АСУ ТП; 10 – ТС
5.8. При измерениях расхода питательной воды с помощью децентрализованной измерительной системы (см. рис.1) сигнал по перепаду давления, создаваемый СУ, поступает на ПИП, где преобразуется в унифицированный выходной электрический сигнал. Электрический сигнал передается на БИК и далее РСИ (вторичному прибору), который отградуирован в единицах измерения расхода.
Для обеспечения линейной зависимости показаний вторичного прибора от перепада давления используется БИК. По действительным параметрам питательной воды перед котлом (температуре и давлению), которые определяются по [12] и [11], вносятся поправки к показаниям РСИ.
5.9. При централизованной измерительной системе с использованием ИИС (см. рис. 2) выходная информация от ПИП перепада давления на СУ, температуры и давления среды перед СУ поступает в вычислительный комплекс для автоматической обработки результатов измерений (извлечение корня из численного значения перепада давления, внесение поправки на действительную плотность среды в отличие от расчетной по действительным температуре и давлению), расчета ТЭП и управления ТП. Обработка и расчет производятся с использованием табличной аппроксимации или уравнений состояния.
5.10. Средства измерений, используемые в системах измерений расхода, питательной воды за ПВД приведены в приложении.
6. ОПЕРАЦИИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ВЫПОЛНЕНИИ ИЗМЕРЕНИЙ
6.1. Подготовка к измерениям проводится в соответствии с п. 7.1 ГОСТ 8.563.2-97 [4].
Перед измерениями проверяется соответствие:
прямых участков ИТ требованиям разд. 7 ГОСТ 8.563.1-97 [3] (эта проверка проводится один раз перед пуском в эксплуатацию ИК);
монтажа соединительных и заборных трубок требованиям разд. 6 ГОСТ 8.563.2-97 [4] (эта проверка проводится один раз перед пуском в эксплуатацию ИК);
конструкции СУ одному из разд. 8, 9 и 10 ГОСТ 8.563.1-97 [3] (эта проверка проводится периодически через установленные межповерочные интервалы времени);
монтажа СИ параметров потока требованиям разд. 6 ГОСТ 8.563.2-97 [4] и монтажно-эксплуатационной документации (эта проверка проводится один раз перед пуском в эксплуатацию);
условий проведения измерений требованиям разд. 4 ГОСТ 8.563.2-97 [4] (эта проверка выполняется не реже одного раза в год);
применения СУ граничным условиям, приведенным в ГОСТ 8.563.1-97 [3] (эта проверка осуществляется не реже одного раза в год).
6.2. По результатам проверки и в соответствии с требованиями к обеспечению необходимой точности измерений (пп. 5.2.3 и 9.5 ГОСТ 8.563.2-97 [4]) определяются условно-постоянные параметры, а по ним и различные постоянные коэффициенты (приложение А.1 ГОСТ 8.563.2-97 [4]).
6.3. После проверки приводятся в рабочее состояние все СИ и измеряются действительные значения параметров, по которым определяется расход питательной воды (см. приложение А ГОСТ 8.563.2-97 [4]):
значение абсолютного давления в соответствии с п. 6.2.11 ГОСТ 8.563.2-97 [4];
значение температуры питательной воды в соответствии с п. 6.3 ГОСТ 8.563.2-97 [4].
6.4. При обнаружении несоответствия ИК требованиям, указанным в п. 6.1 настоящей Методики, принимаются меры, направленные на его устранение.
7. ОПЕРАЦИИ ОБРАБОТКИ И ВЫЧИСЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЙ
7.1. Расчет расхода питательной воды в общем случае производится в соответствии с п. 8.1 ГОСТ 8.563.2-97 [4].
7.2. Расчет расхода питательной воды по результатам планиметрирования диаграмм или при использовании показаний регистрирующих приборов выполняется в соответствии с п. 8.3 ГОСТ 8.563.2-97 [4] в такой последовательности
7.2.1. Текущее значение расхода питательной воды определяется по показаниям измерительного прибора.
7.2.2. Среднесуточные значения массового расхода питательной воды (qm т/ч) определяются при обработке суточных диаграмм регистрирующих приборов планиметрами в соответствии с приложением Г ГОСТ 8.563.2-97 [4] по формуле
(1)
где qв— верхнее значение расхода, т/ ч;
Nn — показание полярного планиметра, см2;
Iq — длина ленты с записью значения расхода, см;
Iш — длина шкалы регистрирующего прибора, см.
7.3. Расчет расхода питательной воды при использовании агрегатных СИ ИВК выполняется в соответствии с п. 8.2 ГОСТ 8.563.2-97 [4] в такой последовательности:
7.3.1. Текущее значение расхода питательной воды определяется путем опроса измерительной системы с интервалом не более 15 с.
7.3.2. Среднесуточное значение массового расхода питательной воды qm (т/ч) определяется по формуле
(2)
где n — число циклов опроса датчика расхода за интервал усреднения;
qmi — текущее значение расхода в i-м цикле опроса, т/ч.
7.3.3. Среднесуточные значения температуры и давления определяются в соответствии с [12] и [11].
7.4. Обработка результатов измерений, представление измерительной информации по расходу, температуре и давлению питательной воды и внесение поправок производятся агрегатными СИ ИИС автоматически.
8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Результаты измерения расхода питательной воды должны быть оформлены следующим образом.
8.1. При использовании РСИ:
носитель измерительной информации по расходу, температуре и давлению питательной воды — лента (диаграмма) регистрирующих приборов;
результаты измерений расхода питательной воды представляются в виде выходных форм на бумажном носителе.
8.2. При использовании ИИС:
носителем измерительной информации по значениям расхода питательной воды и результатам обработки данных является электронная память агрегатных СИ ИИС;
результаты обработки измерительной информации и расчеты индицируются на средствах представления информации (ЭЛИ, индикаторах) и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе.
9. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
К выполнению измерений и обработке их результатов могут быть допущены лица, прошедшие специальное обучение и имеющие квалификацию:
при выполнении измерений — электрослесарь не ниже 3-го разряда;
при обработке результатов измерений — техник или инженер, занимающийся расчетом ТЭП.
10. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
При эксплуатации системы измерения расхода питательной воды необходимо соблюдать требования [8] и [9].
Приложение
Рекомендуемое
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА, ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ
Наименование |
Тип |
Предел основной допустимой погрешности, % |
Завод- изготовитель |
Примечание |
||
1. Для децентрализованной измерительной системы |
||||||
|
Преобразователи разности давления с блоком питания БП36 |
Сапфир-22М-ДД модель |
|
ЗАО "Манометр" г. Москва |
Измерение расхода |
|
|
2410 |
±0,25; |
||||
|
2420 |
±0,5 |
||||
|
Блок извлечения корня |
БИК-1 |
±0,5 |
|||
|
Миллиамперметры и вольтметры автоматические показывающие и регистрирующие |
КСУ-2 |
±0,5 (по показаниям) ±1,0 (по регистрации) |
Завод "Электро- автоматика" г. Йошкар-Ола |
||
|
КСУ-4 |
±0,25 (по показаниям) ±0,5 (по регистрации) |
||||
|
Термопреобразователь сопротивления платиновый |
ТСП |
для класса допуска В, °С ±[0,3+0,005|t|] |
Фирма "Навигатор", г. Москва Завод "Электро- термометрия", г. Луцк |
Контроль температуры измеряемой среды |
|
|
Мосты автоматические показывающие и самопишущие |
КСМ-4 |
±0,25 (по показаниям) ±0,5 (по регистрации) |
ПО "Львов-прибор", г. Львов |
||
|
Преобразователи избыточного давления с блоком питания БП36 |
САПФИР-22М-ДИ |
±0,25; ±0,5 |
ЗАО "Манометр", г. Москва |
Контроль давления измеряемой среды |
|
|
Миллиамперметры и вольтметры автоматические показывающие и регистрирующие |
КСУ-2 |
±0,5 (по показаниям) ±1,0 (по регистрации) |
Завод "Электро- автоматика", г. Йошкар-Ола |
|||
|
Сужающее устройство |
Вварная диафрагма с угловым способом отбора |
— |
— |
— |
||
|
2. Для централизованной измерительной системы |
||||||
|
Преобразователи разности давления с блоком питания БП36 |
Сапфир-22М-ДД, модель |
|
Завод "Манометр", г. Москва |
Измерение расхода |
|
|
2410 |
±0,25; |
||||
|
2420 |
±0,5 |
||||
|
Термопреобразователь сопротивления платиновый |
ТСП |
Для класса допуска В, °С ±[0,3+0,005|t|] |
Фирма "Навигатор", г. Москва Завод "Электро- термометрия", г. Луцк |
Контроль температуры измеряемой среды |
|
|
Преобразователи избыточного давления с блоком питания БП36 |
САПФИР-22М-ДИ |
±0,25; ±0,5 |
ЗАО "Манометр", г. Москва |
Контроль давления измеряемой среды |
|
|
Агрегатные средства измерений ИИС (УСО, ЦП, ЭЛИ УР) |
— |
±0,3 (канал) |
— |
— |
|
|
Сужающее устройство |
Вварная диафрагма с угловым способом отбора |
— |
— |
— |
|
Список использованной литературы
1. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
2. ГОСТ Р 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.
3. ГОСТ 8.563.1-97. ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия.
4. ГОСТ 8.563.2-97. ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.
5. ГОСТ 8.563.3-97. ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Процедура и модуль расчетов. Программное обеспечение.
6. МИ 1317-86. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
7. МИ 2377-96. ГСИ. Рекомендация. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.
8. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей: РД 34.03.201-97. — М.: НЦ ЭНАС, 1997.
9. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.— М.: СПО Союзтехэнерго, 1991.
10. Нормы погрешности измерений технологических параметров тепловых электростанций и подстанций: РД 34.11.321-96.- М.: Ротапринт ВТИ, 1997.
11. Методика выполнения измерений давления отработавшего пара в конденсаторах паровых турбин: РД 34.11.304-90.- М.: СПО Союзтехэнерго, 1990.
12. Методика выполнения измерений температуры питательной воды на тепловых электростанциях: МТ 34-70-040-87.- М.: СПО Союзтехэнерго, 1987.
13. Методические указания по объему технологических измерений, сигнализации и автоматического регулирования на тепловых электростанциях: РД 34.35.101-88.- М.: СПО Союзтехэнерго, 1988.
14. Методические указания. Разработка и аттестация методик выполнения измерений параметров технологического процесса: РД 34.11.303-97. — М.: СПО Союзтехэнерго, 1999.
15. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров ТЭС: Технический отчет.— Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Назначение и область применения
2. Сведения об измеряемом параметре
3. Условия измерений
4. Требования к погрешности измерения
5. Метод измерений и структура измерительной системы
6. Операции при подготовке и выполнении измерений
7. Операции обработки и вычисления результата измерений
8. Оформление результатов измерений
9. Требования к квалификации операторов
10. Требования безопасности
Приложение. Средства измерений, применяемые для измерения расхода, давления и температуры питательной воды
Список использованной литературы